实现vue3响应式系统核心-computed

2024-01-30 19:12

本文主要是介绍实现vue3响应式系统核心-computed,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在这里插入图片描述

简介

在之前的文章中介绍了 effect 函数,它用来注册副作用函数,同时它也允许指定一些选项参数 options,例如指定 scheduler调度器来控制副作用函数的执行时机和方式;也介绍了用来追踪和收集依赖的 track函数,以及用来触发副作用函数重新执行的 trigger函数。综合这些内容,我们就可以实现 Vue.js 中一个非常重要并且非常有特色的能力——计算属性。

代码地址: https://github.com/SuYxh/share-vue3

代码并没有按照源码的方式去进行组织,目的是学习、实现 vue3 响应式系统的核心,用最少的代码去实现最核心的能力,减少我们的学习负担,并且所有的流程都会有配套的图片,图文 + 代码,让我们学习更加轻松、快乐。

每一个功能都会提交一个 commit ,大家可以切换查看,也顺变练习练习 git 的使用。

computed 实现

在深入讲解计算属性之前,我们需要先来聊聊关于懒执行的 effect,即 lazyeffect。这是什么意思呢?

举个例子,现在我们所实现的 effect函数会立即执行传递给它的副作用函数。但在有些场景下,我们并不希望它立即执行,而是希望它在需要的时候才执行,例如计算属性。

这时我们可以通过在 options 中添加lazy 属性来达到目的,如下面的代码所示:

effect(// 指定了 lazy 选项,这个函数不会立即执行() => {console.log(obj.foo);},// options{lazy: true}
);

老套路,还通过配置项传入:

function effect(fn, options = {}) {const effectFn = () => {cleanup(effectFn);activeEffect = effectFn;effectStack.push(effectFn);fn();effectStack.pop();activeEffect = effectStack[effectStack.length - 1];}effectFn.options = options;effectFn.deps = [];// 只有非 lazy 的时候,才执行if (!options.lazy) { // 新增// 执行副作用函数effectFn();}// 将副作用函数作为返回值返回return effectFn; // 新增
}

如果我们把传递给 effect 的函数看作一个 getter,那么这个 getter 函数可以返回任何值,这样我们在手动执行副作用函数时,就能够拿到其返回值:

const effectFn = effect(// getter 返回 obj.foo 与 obj.bar 的和() => obj.foo + obj.bar,{ lazy: true }
);// value 是 getter 的返回值
const value = effectFn();

为了实现这个目标,我们需要再对 effect 函数做一些修改,如以下代码所示:

function effect(fn, options = {}) {const effectFn = () => {// ...const res = fn();// ...return res}// ...return effectFn; 
}

通过代码可以看到,传递给 effect 函数的参数 fn 才是真正的副作用函数,而 effectFn是我们包装后的副作用函数。为了通过effectFn 得到真正的副作用函数fn的执行结果,我们需要将其保存到res变量中,然后将其作为effectFn函数的返回值。

基础实现

现在我们已经能够实现懒执行的副作用函数,并且能够拿到副作用函数的执行结果了,接下来就可以实现计算属性了,如下所示:

function computed(getter) {// 把 getter 作为副作用函数,创建一个 lazy 的 effectconst effectFn = effect(getter, {lazy: true});const obj = {// 当读取 value 时才执行 effectFnget value() {return effectFn();}};return obj;
}

我们定义一个 computed 函数,它接收一个 getter 函数作为参数,把 getter 函数作为副作用函数,用它创建一个lazyeffectcomputed 函数的执行会返回一个对象,该对象的 value 属性是一个访问器属性,只有当读取 value 的值时,才会执行 effectFn 并将其结果作为返回值返回。

编写单测

新建一个 computed.spec.js

it("base computed", () => {// 创建响应式对象const obj = reactive({ price: 100, num: 10 });const allPrice = computed(() => obj.price * obj.num)expect(allPrice.value).toBe(1000);
});
运行单测

image-20240118170122880

没毛病,咱们继续!

增加缓存

上面的代码多次访问 allPrice.value 的值,每次访问都会调用 effectFn 重新计算。所以我们需要进行修改:

function computed(getter) {// value 用来缓存上一次计算的值let value;// dirty 标志,用来标识是否需要重新计算值,为 true 则意味着“脏”,需要计算let dirty = true;const effectFn = effect(getter, {lazy: true});const obj = {get value() {// 只有“脏”时才计算值,并将得到的值缓存到 value 中if (dirty) {value = effectFn();// 将 dirty 设置为 false,下一次访问直接使用缓存到 value 中的值dirty = false;}return value;}};return obj;
}

新增了两个变量 valuedirty,其中 value 用来缓存上一次计算的值,而dirty 是一个标识,代表是否需要重新计算。当我们通过 allPrice.value 访问值时,只有当 dirty true 时才会调用 effectFn重新计算值,否则直接使用上一次缓存在 value 中的值。这样无论我们访问多少次 allPrice.value,都只会在第一次访问时进行真正的计算,后续访问都会直接读取缓存的 value 值。

那么问题又来了,如果此时我们修改 obj.numobj.price的值,再访问 allPrice.value,会发现访问到的值没有发生变化。

问题就是 dirty 的状态我们只进行了关闭,并没有进行打开,那么什么时候打开呢?

function computed(getter) {let value;let dirty = true;const effectFn = effect(getter, {lazy: true,// 添加调度器,在调度器中将 dirty 重置为 truescheduler() {dirty = true;}});const obj = {get value() {//...return value;}};return obj;
}

我们为 effect 添加了 scheduler调度器函数,它会在 getter 函数中所依赖的响应式数据变化时执行,这样我们在 scheduler函数内将 dirty重置为 true,当下一次访问allPrice.value时,就会重新调用 effectFn 计算值,这样就能够得到预期的结果了。

增加依赖收集

现在的计算属性已经趋于完美了,但还有一个缺陷,当我们在另外一个 effect 中读取计算属性的值时就会被暴露出来,看看下面的 case。

编写单测
it("computed track and trigger", () => {const mockFn = vi.fn();// 创建响应式对象const obj = reactive({ price: 100, num: 10 });// 创建计算属性const allPrice = computed(() => obj.price * obj.num);effect(() => {mockFn()console.log(allPrice.value);})expect(mockFn).toHaveBeenCalledTimes(1);obj.num = 20;expect(allPrice.value).toBe(2000);expect(mockFn).toHaveBeenCalledTimes(2);
});

如以上代码所示,allPrice是一个计算属性,并且在另一个 effect 的副作用函数中读取了 allPrice.value 的值。如果此时修改 obj.num的值,我们期望副作用函数重新执行,就像我们在 Vue.js 的模板中读取计算属性值的时候,一旦计算属性发生变化就会触发重新渲染一样。

运行单测

image-20240118172427066

可以看到,修改obj.num 的值, mockFn函数并没有被调用,也就是说修改值并不会触发副作用函数的渲染,因此我们说这是一个缺陷。

问题分析

从本质上看这就是一个典型的 effect 嵌套。一个计算属性内部拥有自己的 effect,并且它是懒执行的,只有当真正读取计算属性的值时才会执行。对于计算属性的 getter函数来说,它里面访问的响应式数据只会把 computed内部的 effect收集为依赖。而当把计算属性用于另外一个 effect时,就会发生 effect嵌套,外层的 effect不会被内层 effect中的响应式数据收集。

解决

当读取计算属性的值时,我们可以手动调用 track 函数进行追踪;当计算属性依赖的响应式数据发生变化时,我们可以手动调用 trigger函数触发响应:

function computed(getter) {let value;let dirty = true;const effectFn = effect(getter, {lazy: true,// 添加调度器,在调度器中将 dirty 重置为 truescheduler() {dirty = true;trigger(obj, 'value')}});const obj = {get value() {if (dirty) {console.log('执行 effectFn');value = effectFn();dirty = false;}track(obj, 'value')return value;}};return obj;
}

修改 track 方法,if (!activeEffect) return target[key] 改成 if (!activeEffect) return, 否则会出现死循环

再次运行 case,发现就没有问题啦。大家可以自行调试看看此时收到的依赖都是什么。

image-20240118173918934

抽离代码

新建一个 computed文件,写入:

import { effect, track, trigger } from "./main";
export function computed(getter) {let value;let dirty = true;const effectFn = effect(getter, {lazy: true,// 添加调度器,在调度器中将 dirty 重置为 truescheduler() {dirty = true;trigger(obj, "value");},});const obj = {get value() {if (dirty) {value = effectFn();dirty = false;}track(obj, "value");return value;},};return obj;
}

运行测试

pnpm test

image-20240118174340233

看,我们忘了修改tracktrigger 以及测试代码中的导入,直接跑不通了。 修改后再次运行:

image-20240118174635635

测试就通过了,有单测,我们可以放心重构!

相关代码在 commit: (447ace7)实现 computed ,git checkout 447ace7 即可查看。

流程图

computed 整体流程图:

image-20240118181420641

引导扫码关注

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这篇关于实现vue3响应式系统核心-computed的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/661259

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